二氧化碳，全球变暖与极端气候——严谨的科学与夸张的宣传（长）

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全球变暖是真的。 自 1957年以来，全球温度平均升高了1华氏度, 而且人类很可能（至少部分）影响了温度的升髙。
这个判断看起来软弱无力，不像我们经常听到的那么坚决。很多科学家和政治家说（大概意思），人类与最近百年的所有变暖事件有关。那对吗？在气候上，很难为任何原因赋予百分之百的肯定。
我们来仔细看看IPCC 2007年的结论，它说：

我们观测到的大气和海洋的大范围变暖，连同冰原质量的损失，都支持这样的结论：过去50年的全球气候变暖极有可能不需要外力来解释，而且很可能不仅仅源于目前巳知的自然原因。

有些人批评这个结论下得太温和。他们说，人类影响本来更大，但迫于政治压力而被弱化了.另一方面，有些科学家认为这个陈述太强硬——人类的影响因为政治压力而被夸大了。我的建议是，你应该相信这个判断。它是著名科学家组成的一个很大的委员会认同的，文字经过了仔细斟酌。这个陈述值得研究，如果说科学家在全球变暖问题上有什么共识，那么这就是一个。所以，让我们更仔细地研究这些文字。

先看“极有可能”和“很可能”这两个词。IPCC相信广大群众不喜欢概率名词，所以用了这种一般的字眼儿。但报告是科学家撰写的，他们小心翼翼地（在报告的其他地方）界定了所用名词的确切意思。下面是几个名词：

极有可能：95%的几率，可能与不可能的比例为19:1

很可能：90%，比例为9:1

可能：66%，比例为2:1

很不可能：10%，比例为1:9

极不可能：5%，比例为1:19

利用这些定义，我可以把IPCC的陈述转述为更定量的形式：

从1957年到现在观测到的变暖，极不可能（5%的几率）源自寻常的气候变化。必然有什么迫使其变化（诸如自然的太阳变化或人类的二氧化碳）。人类很可能（90%的几率）影响了至少部分变暖。

当然，这段话意味着没有一种变暖是人类引起的几率为10%。IPCC在2001年的报告里用“可能”一词来说人类的影响，意思是66%的几率（即2:1)——所以人类关乎某些变暖的证据在后来6年里变得更强了。

在纪录片《难以忽视的真相》里，美国前副总统戈尔就人类对全球变暖负责的言论说过这样一句话：“证据是压倒性的，也是不容否认的。”他好像在影片的几个地方都提出人类对过去100年（而不是50年）的所有(而不是某些）变暖负有责任。他也许是对的——但应该指出，他与IPCC的共识不同。IPCC非常小心地界定了用词的准确意义，而戈尔采取了更为极端的立场。

为什么IPCC的结论那么薄弱呢？难道证据不像戈尔说的那样是压倒性的吗？是的，发生过全球变暧的证据很强。IPCC为它赋予了95%的概率。但不要混淆“全球变暖”与“人类引起的全球变暖”。这两个思想虽然相关却并不相同。

有那么多的数据，为什么IPCC不能得出更强的结论呢？不确定性基本上归结为一个现象：云。几乎所有气候模型预测的不确定性,都源于模型没有能力预测云在温度升高时如何变化。IPCC估计云会产生很强的负反馈作用，但不足以完全抵消变暧。云不仅受水蒸气存在的影响，也受大气电流的影响。于是，计算机模型预测的基础是经验关系，而不是根据物理学导出的理论关系，从而导致更大的不确定性。

即使二氧化碳有10%的几率对全球变暖没有大的影响，我们还应该采取行动削减二氧化碳排放吗？多数人会说应该。如果有人告诉你恐怖分子只有10%的几率进屋来搞爆炸，你会不会因为它不会发生的几率为90%而不愿离家出走呢？但是为得到明智的答案，你不仅要理解科学，还要熟悉证据。你不仅需要知道全球变暖的事实，还需要分辨哪些言论被夸大或曲解了。重要的是不要被广泛流行的错误认识误导了。下一节我们就明确指出很多人认为正确但实际“并非如此”的一些事实。

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数据和表格不能激发公众的想象力。另一方面，洪水淹没的新奥尔良，失去亲人的悲伤的居民，这样的图片的影片，却向观众传递了难忘的讯息。结果，多数关于全球变暖的公幵讨论都包含着戏剧性的故事——从非洲的干旱说到那些赶不上退却的浮冰的北极熊。

IPCC本身对大量运用这些故事感到犹豫，那是很有道理的。这些戏剧性故事与全球变暧之间的关联是推测性的，而且可能是错误的。虽然IPCC确实用了温度记录以外的指标（如冰川退却和海平面上升），但它还是经常在66%的置信水平上，用“可能”一词来描述它们与人类引起的全球变暖的关系。那是很低的可信度，不能满足科学出版的要求。在物理学中，普遍的标准是你要证明结果有95%的可信度，才能被杂志接受，作为有意义的统计观察发表出来。
问题在于多数公众认为这些联系是确定的科学结论。实际上，公众“知道”的有关全球变暖的很多事情都是基于曲解、夸张或曲解的。一个例子是，南极冰的融化——本来是与全球变暖矛盾的事实却被用来证明它。夸张包括将卡特琳娜飓风归结为全球变暖，虽然没有科学证据表明它们是相关的。“摘樱桃”就是专门挑拣那些证明全球变暖的数据，而无视那些与它矛盾的事实。

从传统说，科学家比法庭有着更为严格的标准：如果你被发现夸大、扭曲或挑拣了事实，即使不会断送你的科学前程也会损害你的学术名声。读研究生时就学过，做报告的时候应该呈现所有的证据——不单是某一个真相，而是所有真相，包括与结论不一致的所有事实和分析。全球变暖的公众讨论很少满足这个坦陈一切事实的标准。我认为理由很简单：在科学家向公众讲解案例时，人们不把他们的谨慎看成良好的科学态度，而理解为软弱无力的表现。

科学之所以那么成功，正是因为它坚持了很髙的确定真理的标准。但有讽刺意味的是，在全球变暖上，因为问题太重要，标准反而被降低了。

不过我还是怀疑政治家就对了。把水搅浑，公众会犹豫不决；如果夸大事实，公众很可能接受你的领导，你也很可能得不到全面的消息。

让我们来考察一些传说中的证据，它们曾被用来激发公众对全球变暖的关心。不过要记住，我们指出那些支持全球变暖的证据是错误的，并不意味着全球变暖不存在或不是（至少部分）由人引起的。

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南极冰川

2006年，科学家报告了一项重要研究的结果。他们用一对GRACE卫星测量了南极冰层在2002～2005年间的变化。他们是通过探测冰层微弱但清楚的引力变化来测量的。这是一个了不起的成绩，而且无疑是有史以来最精确的冰层变化估计。

这个研究的结果令人恐慌：南极每年失去36立方英里的冰。注意单位是立方英里，不是立方米。即使像洛杉矶那么大的城市，每年也只用1立方英里的水。报告的作者之一维里克格纳指出，“这项研究第一次表明南极洲冰原的总体质量平衡正在发生严重倾斜。”

南极冰的融化被广泛报道，成了支持全球变暖的强有力的新证据，而旦指示了其继续发展可能给我们带来的危害。假如所有的南极冰都融化了，海平面将上升250英尺，淹没世界大多数沿海地区。

然而，南极融化的结论其实并不证明全球变暖的预言，而是恰恰相反。正如报告说明的，IPCC以前的2001年报告曾预言全球变暖将增大南极的冰原质量。很容易明白怎么会有这个看似矛盾的预言：全球变暖导致海水蒸发增加，当额外的蒸汽到达南极时，会以雪的形式降落下来——因为即使全球变暖使温度升高了，南极的大部分区域仍然在冰点以下。更多的降雪意味着南极冰会更多而不是更少。不过也观察到了相反的事实。

冰的减少是不是意味着模型错了——全球变暖没有发生？不，完全不是。它只是说明模型不充分。即使有全球变暖，局地气象(即使涉及整个大陆的）也可能引起偏离计算机计算的行为。有一个结论是肯定的：冰川的融化没有为全球变暖预言提供任何证据。用它作为那种证据不是科学，而是宣传。

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极端天气

曲解的另一个例子出现在以下的断言：飓风的破坏因为全球变暖而指数式地增长。下面的图A流传很广，《难以忽视的真相》里也出现过它的另一种形式。然而，它产生了很大的误导，因为它计算损失时没有考虑通货膨胀。过去的飓风损失看起来很小，产生那种印象，很大程度是因为过去的美元，从生活在那个时期的人的收人来看，只体现了真实价值的百分之几。此外，如果我们考虑通货膨胀和沿海人口数量的增长（以及他们家庭财产的增长），我们得到后面那张图B。这张修正的图表明，2005年的两次大飓风——卡特琳娜和威尔玛——并不比1928年的奥基乔比飓风的损失大。飓风损失变化很大，但没有显著的上升或下降的趋势。






在大学里，忽略通货膨胀的学生直接就不及格。 然而在公众课程里，这种曲解是司空见惯的。它能制造更惊人的新闻—— 不仅为全球变暖，也为其他事情，如石油和汽油价格，如新电影的票房收入。

有些气候模型提出，加速变暖可能引起更多的风暴活动，例如飓风，因为温暖的赤道海洋有了更多的能量。然而，模型不能很好模拟风暴的激发。还有科学家认为，风暴活动不会增多，反而会减少。他们的判断也是很有道理的。几乎所有全球变暖模型都预言极地区域会变得比赤道更暖。当巨大的温差出现时，风暴就会产生并加强，所以减小温度梯度应该阻止风暴生成。哪个分析是对的呢？我们不知道。

《难以忽视的真相》以及大量文章和新闻报道给了多数人这样的直观印象：压倒性的证据表明，在过去30年里，真正的4~5级的强飓风（风速超过每小时160英里）的数量大为增加了。仅2005年，我们就记录了5次这样的大风暴。卡特琳娜只是其中最严重的一次。

如果这就是你所了解的，那么你应该明白，事实不是那样的。

关于这个问题，引用最多的研究是韦伯斯特（P.J.Webster)和他的同事2005年发表在《科学》杂志的一篇文章。他们的报告完备而谨慎。他们也表明观测到的4级风暴在1970年和1990年间增加了一倍多，那是大部分恐惧的源头，但并非事实的全部。他们还证明，这种飓风从那时以来并没增加。（其实还略微减少了，但数字很小，没有统计意义。作者们认为他们观测的增加（部分或全部），也许可以简单地归结为我们探测和度量海洋风暴的能力增强了。他们还在文章里警告：不要把这个结果解释为真正的增加。而他们的警告被很多人忽略了。

后来，在2007年，兰西（C.W.Landsea)在一篇分析文章里，分析了数据中的一个特别严重的偏差，其根据是我们探测飓风及其强度的方法在这些年里已经发生了变化。以前我们只有在飓风扫荡航路或海湾时，才发现它们到来；现在我们通过卫星和自动浮标,在很远的海就能探测到它们。兰西证明，20世纪30年代以来的飓风数量的增加，在很大程度上是因为我们改进了前期探测的技术。

风暴报告的方式也存在偏差。卡特琳娜飓风被定为5级，只是因为我们在它演化过程中一直跟踪其风速。实际上，飓风在破坏新奥尔良时只有3级。

专家们将2005年的强风暴归因于加勒比海在那年夏天的异常温暖，因为厄尔尼诺现象，温度比平常高出几度。水温的升高是因为全球变暖吗？我们不能排除那种可能，但是也没有支持那种观点的证据。而且，新奥尔良没有遭遇4、5级飓风，过去50年降临这座城市的任何一次3级腿风都可能造成同样的破坏。

而且，全球变暖的最大影响在极地区域而不在赤道。IPCC指出，温度在过去50年大约升高了1华氏度。加勒比海的水温变化主要是厄尔尼诺循环引起的，人们普遍相信那个循环是2005年风暴的原因。全球变暖与卡特琳娜之间的关系是一种假说，而不是科学结论。

卡特琳娜之后，很多政治家和科学家警告这是一个新时期的开始，将会有更多的飓风造成更可怕的损失。可在接下来的一年(2006年），厄尔尼诺迁移了，没有哪一个飓风经过美国沿海。这个新闻，或没有新闻的新闻，却几乎没有成为新闻。

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二氧化碳与古气候

终于可以来点地质学的本门东西了。

作为最后一个例子，我把《难以忽视的真相》的一个图重新画出来.这张图不像它看起来那样。戈尔在影片里没讲过一句不对的话，但多数人看完电影后却留下一个错误的结论。这个例子说明误解一个重要结论是多么容易。



这张图显示了根据600000年以来的冰芯所重构的大气二氧化碳的古老记录，就在图的下方，戈尔画了古老的温度记录，其中温度的陡降代表反复出现的冰期。这两个图强烈相关。实际上，它们相互对应非常好。几乎每个看过影片的非专业观众都相信二氧化碳的变化与古冰期有关。不过戈尔副总统从来没那么说过。下面是他说过的话：

这是关键的一点。如果我的六年级同学看到它——你还记得，他就是那个问南美和非洲[大陆漂移]的家伙——他会问，“它们过去是重合在一起的吗？”
科学家的答案可能是，“是的，它们的确重合。”
这是一个复杂的关系，但最重要的成分是：当大气的CO2更多时温度也会升高，因为大气里包藏了更多的来自太阳的热量。

关于这个图，没有任何部分——没有一个事实、数据或数字——有任何形式的争议，也没有任何人怀疑。几乎每个看过电影的人都认为上图是他们所见过的最生动的科学图片。他们将它解读为二氧化碳驱动气候的决定性证据。然而很多科学家却想的是它的反面：二氧化碳的巨大变化是气候变暖的结果，而不是原因。这并不意味着二氧化碳的变化对气候变暖没有丝毫影响，但我们可以通过考察图的右端来估计它们有多大的影响。

第一个黑点代表当前大气的二氧化碳水平。根据我们从物理计算和计算机全球变暖模型得到的最佳估计，那么多的二氧化碳增加应该引起大约1F的温度升高。二氧化碳在冰期改变了多少呢？答案在图中：大约相当于现在的增加量。所以我们本该预期这个变化会引起1F的气候变暖。实际上，温度变化更像10F或15F。怎么会那么大呢？可能的答案是：主要驱动温度变化的不是二氧化碳的变化，而是地球轨道和自转轴的变化。

其他证据表明，对上图展示的古老数据来说，气候正改变着二氧化碳，而不是相反。证据来自2003年发表在《科学》杂志上的一个研究，它提出气候变化先发生，接着才是二氧化碳的变化。CO2的变化要落后800年，不确定性在正负200年之间。这个结果基于对大气中氩气变化的观测。这些变化是否影响温度尚未完全理解，但清楚的是，在二氧化碳变化800年之前，地球发生过剧烈的变化。

二氧化碳的变化不是新的。几十年来，这一直是关于冰川地质学的大学课程的标准内容。在那些课本里，学生知道了CO2响应气候变化，而不是相反。原因在于CO2气体更容易溶解在冷的海水里。当气候变暖时，溶解在海洋里的二氧化碳会逃逸出来，进入大气，增加它在空气里的浓度。当天气变冷时，空气里的二氧化碳就可能会溶解到海水里去。

为什么有800年的滞后呢？因为需要那么长的时间，深海的水才能通过环流流到海洋表面，释放二氧化碳。举例来说，我们考虑一个暖期的开始。温暖的表面水向大气释放一些溶解的二氧化碳，但深海的水做不到，因为它不与空气接触。大约800年后，几乎所有海水都到达表面，然后变暖（至少暂时），释放出二氧化碳。

有些气候科学家现在怀疑这种旧的解释，认为那个图表明CO2是真正的原因，而气候变化是结果。这是有趣的科学争论。公平地说，这个问题尚未解决。那可能是戈说话那么谨慎的原因。再看看他的话。他说关系“复杂”，而没有花时间来解释我刚才解释的东西，也许因为一般公众并对这个问题有浓厚的兴趣（如果你也没有，就不会读到这里）。很多人看了曲线，都相信二氧化碳已经被确证为过去气候变化的主要动力。将小的温度变化（1F)归结为当前的二氧化碳增加，“很可能”是一个正确的结论，但对图中表现的古老的剧烈变化来说，还不清楚。不过，人们了解这种不确定性时，不应该得出二氧化碳无关紧要的错误结论。

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“全球变暖是真实的、迫在眉睫的，也是危险的”。我们就被包围在这些闹哄哄的新闻中。请保持怀疑；记住全球变暖在过去50年一共升高1F;任何比它更大的事件都是被误会为全球效应的局地效应。
举例来说，考虑2007年6月28日《纽约时报》的一篇专栏评论，作者是克里斯托夫,题为“我们的汽车，他们的生命”。文章讲了人类引起的全球变暖（作者主张的）给布隆迪带来的艰辛。克里斯托夫说，变化的气象模式已经引起了农作物歉收。他还提到坦噶尼喀湖退缩了50英尺，维多利亚湖每天下降半英寸。

所有这些都是因为1F的温度升高吗？其实，赤道附近的温度变化一般都小于极地附近——1F是其平均值。所以，真正的问题是，所有这些都是因为1/2F的温度升高吗？

答案显然是否定的。气象和局地气候变化很大。只要你放弃科学的谨慎，那么你总能找到一个受灾的地方（如阿拉斯加或布隆迪），并将其归因于全球变暧。如果你发现某个区域特别冷，你可以将低温归咎于有些人认为的伴随着全球变暖的更大范围的气候变化。如果你发现某个区域特别热，你当然更可以将其归因于全球变暖。你可以将任何事情都推给全球变暖。但如果你习惯了那样摘樱桃，你就是在自欺欺人。假如全球变暖那么明显，IPCC就不会说人类与它无关的几率还有10%。

摘一些樱桃来刺激公众，是一种政治手段，必须谨慎运用。记住永远不要欺骗自己去相信你自己夸大的事实，要准备面对人们发现受骗之后可能产生的强烈反抗。

戈尔因为有效唤起了美国公众对二氧化碳和全球变暖危险的警惕而贏得诺贝尔和平奖。他做到这一点，靠的是艺术、言辞和夸张的结合，并混杂着一定程度的曲解和大量挑拣的事实。他的杰作《难以忽视的真相》是有力的宣传，但和所有宣传一样，其中也隐藏着危险。当人们发现戈尔夸大了事实的时候，公众也许会拒绝真正的化石燃料引起全球变暖的科学结论。

问题并不因为科学与宣传的大量夸张的言论而变得简单。有人说变暖是好事，因为它能增加农作物产量，驱散空气的寒冷。另一些人则拿出佛罗里达和纽约在水中的图片说，除非我们采取行动，否则就有数不清的城市像新奥尔良那样被毁。

我来小结一下我们知道和不知道的。人类对36%的大气二氧化碳增长负责，其中大部分是最近一个世纪的。很快，也许就在几十年后，增长可能超过100%;就是说，大气的二氧化碳将比历史水平高一倍——那个历史水平巳经2000万年没有超越了。巨大而复杂的计算机模型正在计算这样的水平会给生物圈带来什么后果。这些程序还远不够充分，同样很容易受人攻击。它们预言温度将在未来几十年里提升3F～10F。如此增长可能对世界问题造成极大破坏，不仅因为温度变化本身，还因为相关的气候模式的变化。飓风也许会增加，也许不会；降雨模式也许改变，也许不会；北极地区也许失去多数冰原，也许不会。海洋的表面水可能会变酸。那种变化可能对海洋生物有害，也许无害。

如果夸大我们的确定程度，其危险是我们未来几年可能真有一个冷天气时期。气候具有一个多变而随机的成分，如果额外的变暖不会在近期延续，忧天的杞人们可能会失去他们的追随者。但即使真的变暖了，真正的危险还会持续。我们当前36%的二氧化碳增加几乎没有明显的效应（尽管忧天者们在大肆宣扬），但当增加达到100%和更高时，效应就会显而易见。如果叫喊天要塌下来了，它真正的危险在于，天可能不会马上塌下来，而人们将失去兴趣。

admin

773377 发表于 2014-1-22 01:53
“全球变暖是真实的、迫在眉睫的，也是危险的”。我们就被包围在这些闹哄哄的新闻中。请保持怀疑；记住全球 ...

楼主也是研究气候变化的吗，希望多多交流啊

zhj0072

了解下

zhj0072

了解下

anqiqiu

谢谢分享啦